交流调速6.ppt

8.1.4 同步电动机的稳定运行 图8-4 隐极同步电动机的矩角特性 能够稳定运行 8.1.4 同步电动机的稳定运行 图8-5 隐极同步电动机的矩角特性 不能稳定运行，产生失步现象。 8.1.5 同步电动机的起动 当同步电动机在工频电源下起动时，磁动势以同步转速旋转，电动机转速具有较大的滞后，不能快速跟上同步转速； 在一个周期内，电磁转矩的平均值等于零，故同步电动机不能起动。 同步电动机中转子有起动绕组，使电动机按异步电动机的方式起动，当转速接近同步转速时再通入励磁电流牵入同步。 8.1.6 同步电动机的调速 同步电动机的转速等于同步转速 同步电动机有确定的极对数 同步电动机的调速只能是改变电源频率的变频调速。 8.1.6 同步电动机的调速 忽略定子漏阻抗压降，则定子电压 同步电动机变频调速的电压频率特性与异步电动机变频调速相同。 基频以下采用带定子压降补偿的恒压频比控制方式，基频以上采用电压恒定的控制方式。 8.1.6 同步电动机的调速 图8-6 同步电动机变频调速机械特性 基频以下 基频以上 作业 习题 7-1, 7-4 思考题 8-3 整流器和逆变器容量 主要依据其电流与电压的定额。 电流定额决定于异步电动机转子的额定电流和所拖动的负载电流IrN； 电压定额则决定于异步电动机转子的额定相电压（即转子开路电动势 Er0 ）和系统的调速范围 D。这里n1为同步转速。 (7-30) 其中， nmin 是调速系统的最低转速，对应于最大理想空载转差率 smax ，由式（7-7）可得 （7-31） 调速范围越大时， smax也越大，整流器和逆变器所承受的电压越高（ smax Er0 ）。 逆变变压器容量 在交流串级调速系统中，设置逆变变压器的主要目的就是取得能与被控电动机转子相匹配的逆变电压，其次是把逆变器与交流电网隔离，以抑制电网的浪涌电压对晶闸管的影响。调速范围越大时， 整流器和逆变变压器所承受的电压越高。 7.6 串级调速系统的起动方式 串级调速系统是依靠逆变器提供附加电动势而工作的，为了使系统工作正常，对系统的起动与停车控制必须有合理的措施予以保证。总的原则是在起动时必须使逆变器先电机而接上电网，停车时则比电机后脱离电网，以防止逆变器交流侧断电，使晶闸管无法关断，造成逆变器的短路事故。 串级调速系统的起动方式通常有间接起动和直接起动两种。 7.6.1 间接起动 大部分采用串级调速的设备是不需要从零速到额定转速作全范围调速的，特别对于风机、泵、压缩机等机械，其调速范围本来就不大，串级调速装置的容量可以选择比电动机小得多。。 串级调速系统的起动方式通常有间接起动和直接起动两种。 间接起动 为了使串级调速装置不受过电压损坏，须采用间接起动方式，即将电动机转子先接入电阻或频敏变阻器起动，待转速升高到串级调速系统的设计最低转速时，才把串级调速装置投入运行。 由于这类机械不经常起动，所用的起动电阻等都可按短时工作制选用，容量与体积都较小。从串电阻起动换接到串级调速可以利用对电动机转速的检测或利用时间原则自动控制。 间接起动原理图 图7-20串级调速系统间接起动控制原理图 间接起动操作顺序 1.先合上装置电源总开关S，使逆变器在 ?min 下等待工作。 2.然后依次接通接触器K1 ，接入起动电阻R , 再接通K0 ，把电机定子回路与电网接通，电动机便以转子串电阻的方式起动。 3.待起动到所设计的nmin（smax）时接通K2 ，使电动机转子接到串级调速装置，然后断开K1 , 切断起动电阻，此后电动机就可以串级调速方式继续加速到所需的转速运行。 停车操作顺序 1.由于串级调速没有制动能力，应先将转速降至nmin , 再合上K1 ，然后断开K2 ，使电动机转子回路与串级调速装置脱离； 2.最后断开K0 ，以防止当K0断开时在转子侧感生断闸高电压而损坏整流器与逆变器。 7.6.2 直接起动 直接起动又称串级调速方式起动，用于可在全范围调速的串级调速系统。在起动控制时让逆变器先于电动机接通交流电网，然后使电动机的定子与交流电网接通，此时转子呈开路状态，可防止因电动机起动时的合闸过电压通过转子回路损坏整流装置，最后再使转子回路与整流器接通。 直接起动操作顺序 1.接触器的工作顺序为 S - K0- K2 ，此时不需要起动电阻。当转子回路接通时，由于转子整流电压小于逆变电压，直流回路无电流，电动机尚不能起动。 2.待发出给定信号后，随着 ? 的增大，逆变电压降低，产生直流电流，电动机才逐渐加速，直至达到给定转速。 7.7 绕线转子异步风力发电机组 风能是一种重要的可再生能源，利用风力发电具有清洁、无